JP2005281993A - プレテンション方式によるプレストレス導入方法 - Google Patents

Abstract

【課題】
１９本撚りＰＣ鋼撚線等の太径ＰＣ引張材を用いた場合において、コンクリート体に所望のプレストレスを与えるのに必要なＰＣ引張材がコンクリートに対し有効に付着する部分の長さが短くてよいプレテンション方式によるプレストレス導入方法の提供。
【解決手段】
型枠１０に通したＰＣ引張材１を緊張させた状態でコンクリートを打設し、コンクリートが硬化した後、ＰＣ緊張材１を解放してプレストレスを導入するプレテンション方式によるプレストレス導入方法において、弾性を有する補強線材１４を予めコイル状に形成しておき、ＰＣ引張材１を緊張させた状態で、ＰＣ引張材１の所望の位置に補強線材１４を螺旋状に巻きつけ、その状態でコンクリートを打設する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、主に１９本撚りＰＣ鋼撚線等の太径ＰＣ引張材を使用したプレテンション方式によるプレストレス導入方法に関する。

従来、プレテンション方式によるプレストレスの導入には、主に７本撚り（２層構造）等の比較的径の小さなＰＣ鋼撚線が使用されているが、このようなＰＣ鋼撚線では、引張力及び表面積が小さく、導入できるプレストレス量が制限されるため、作業省力化を目的として、プレテンション方式のプレストレス導入においても、図５に示す如き１９本撚りＰＣ鋼撚線等の太径のＰＣ引張材が用いられている。

この１９本撚りＰＣ鋼撚線１は、芯線２の周りに芯線２より径の小さな中間線３，３…が配置され、その中間線３，３…の外側に側線４，４…が配置され、それらが撚り合わされて形成され、その内部に形成された空隙には防錆材５が充填され、外周には防錆被覆６が施されている。

このように１９本撚り等の太径のＰＣ鋼撚線をプレテンション方式のプレストレス導入に用いる場合、プレストレスを導入した際、即ち、コンクリートが硬化した後、ジャッキ等によってＰＣ引張材にかけられた引張力を序々に解放した際、芯線が側線に対してすべり、側線よりも中側の芯線の方がより長い距離引き込まれ、コンクリートに導入したプレストレスが減少する等の問題があり、それらの問題を解決すべく、側線にインデント加工を施す、ＰＣ鋼撚線の外周に巻き線をする等をしている。
特開２００１−２５４４７８公報

しかし、上述の如き従来の技術では、ＰＣ引張材に１９本撚りＰＣ鋼撚線等の太径のものを用いたことによって、引張力及び表面積が大きくなり、コンクリート体に所望のプレストレスを付与するための定着長、即ち、ＰＣ引張材がコンクリートに対し有効に付着する部分の長さが小径のものより長く必要になるという問題があった。

そこで本発明は、上述の従来技術の問題を鑑み、１９本撚りＰＣ鋼撚線等の太径ＰＣ引張材を用いた場合において、コンクリート体に所望のプレストレスを与えるのに必要なＰＣ引張材がコンクリートに対し有効に付着する部分の長さが短くてよいプレテンション方式によるプレストレス導入方法の提供を目的とする。

上述の如き従来の問題を解決し、所期の目的を達成するための請求項１に記載の発明は、型枠に通したＰＣ引張材を緊張させた状態でコンクリートを打設し、該コンクリートが硬化した後、前記ＰＣ緊張材を解放してプレストレスを導入するプレテンション方式によるプレストレス導入方法において、弾性を有する補強線材を予めコイル状に形成しておき、前記ＰＣ引張材を緊張させた状態で、該ＰＣ引張材の所望の位置に前記補強線材を螺旋状に巻きつけ、その状態でコンクリートを打設するプレテンション方式によるプレストレス導入方法であることを特徴とする。

請求項２に記載の発明は、請求項１の構成に加え、補強線材のコイル内径を、ＰＣ引張材の緊張していない状態の外径より小さく形成することを特徴とする。

請求項３に記載の発明は、請求項１又は２の構成に加え、ＰＣ引張材に複数のＰＣ線材を撚り合わせたＰＣ撚り線を使用し、補強線材を前記ＰＣ鋼撚線の撚り合わせ方向とは逆向きの螺旋状に巻きつけることを特徴とする。

本発明に係るプレテンション方式によるプレストレス導入方法は、型枠に通したＰＣ引張材を緊張させた状態でコンクリートを打設し、該コンクリートが硬化した後、前記ＰＣ緊張材を解放してプレストレスを導入するプレテンション方式によるプレストレス導入方法において、弾性を有する補強線材を予めコイル状に形成しておき、前記ＰＣ引張材を緊張させた状態で、該ＰＣ引張材の所望の位置に前記補強線材を螺旋状に巻きつけ、その状態でコンクリートを打設することにより、プレストレスを導入する際に、外形方向に広がろうとするＰＣ引張材を補強線材が締め付け、ＰＣ引張材とコンクリート体とが有効に付着する部分の長さ、即ち、補強線材を巻きつける部分の長さを短くしても十分な付着強度を得ることができる。

また、補強線材のコイル内径を、ＰＣ引張材の緊張していない状態の外径より小さく形成することによって、ＰＣ引張材に半径外向きの応力が作用するのに対し、補強線材による締め付けが強くなり、ＰＣ引張材と補強線材との間の付着力が強化され、ＰＣ引張材とコンクリート体との付着力も向上する。

ＰＣ引張材に複数のＰＣ線材を撚り合わせたＰＣ撚り線を使用し、補強線材を前記ＰＣ鋼撚線の撚り合わせ方向とは逆向きの螺旋状に巻きつけることによって、補強線材によるＰＣ引張材の締め付けが強くなり、ＰＣ引張材と補強線材との間の付着力が強化され、ＰＣ引張材とコンクリート体との付着力も向上する。

次に、本発明に係るプレテンション方式によるプレストレス導入方法について説明する。尚、上述の従来例と同一の部分には、同一符号を付して説明を省略する。

図１は、プレテンション方式によりプレストレスコンクリート構造物（以下、ＰＣ構造物という）にプレストレスを導入するための装置の概略を示し、図中符号１０はＰＣ構造物成形用の型枠、符号１はコンクリート体にプレストレスを導入するためのＰＣ引張材である。

型枠１０は、両端版１１，１１及び両側板１２，１２をもって構成され、両端版１１，１１及び両側板１２，１２によって囲まれた部分にコンクリートを打設するようになっている。

ＰＣ引張材１には、たとえば、太径（φ１２．７〜φ２８．６ｍｍ）の１９本撚りＰＣ鋼撚線を使用する。

この１９本撚りＰＣ鋼撚線１は、図５に示す従来例と同様に、芯線２の周りに芯線２より径の小さな中間線３，３…が配置され、その中間線３，３…の外側に側線４，４…が配置され、そられが撚り合わされて形成され、その内部に形成された空隙には防錆材５が充填され、外周には防錆被覆６が施されている。

このＰＣ引張材１を型枠１０に通し、型枠１０の両端版１１，１１より飛び出したＰＣ引張材１の両端をジャッキ１３，１３により引張し、ＰＣ引張材１に引張力を付与する。

次に、ＰＣ引張材１を緊張した状態で、図２に示すように、ＰＣ引張材１の所望の位置、即ち、型枠１０内側に配置されたＰＣ引張材１の両端部に補強線材１４を螺旋状に密着させて巻きつける。

この補強線材１４は、図３に示すように、外径が側線径の約１／２〜１／３（φ２．６〜φ４．０ｍｍ）であるピアノ線等の弾性を有する線材をもってＰＣ引張材の撚り方向とは逆向きのコイル状に予め形成しておき、それをほぐしながらＰＣ引張材１の外周に巻きつけるようになっている。

このコイル状に形成された補強線材１４のコイル内径ｃは、ＰＣ引張材１の通常（緊張していない状態）の外径ｄより若干（０．５〜１．０ｍｍ）小さく形成しておき、ほぐしながらＰＣ引張材１の外周に巻きつけ、巻きつけ終えた際に、弾性により元のコイル形状に戻り、ＰＣ引張材１の外周に密着して巻きつくようになっている。

また、この場合の補強線材１４の巻き角度ａ、即ち中心線とコイル面とのなす角度は、約３０°〜４５°とし、巻き線ピッチｐは、ＰＣ引張材外径φ１２．７〜φ２８．６ｍｍに対して約φ７０〜１００ｍｍとする。

そして、この状態で型枠１０内にコンクリートを打設し、所定の養生を行い硬化させる。

コンクリートが硬化したら、ジャッキを少しずつ緩めてＰＣ引張材１を解放し、コンクリート体１５にプレストレスを導入する。

その際に、ＰＣ引張材１には、圧縮応力、及び外形方向に広がる方向への応力とが生じ、ＰＣ引張材１は撚りに合わせた螺旋軌道を描きながら収縮方向へ移動し、その応力は、ＰＣ引張材１が付着されたコンクリート体１５、及び補強線材１４に伝達される。

それに対し補強線材１４は、応力がＰＣ引張材１を締め付ける方向に作用し、補強線材１４とＰＣ引張材１との間の付着力を向上させ、ＰＣ引張材１の芯線２のすべりを抑え、ＰＣ引張材１とコンクリート体１５との付着力を向上させる。

従って、ＰＣ引張材がコンクリートに対し有効に付着する部分の長さが短くとも、所望のプレストレスを導入するのに十分な付着強度を得ることができる。

プレストレス導入が完了したら、最後にジャッキや型枠等を撤去し、図４に示すように、ＰＣ構造物が完成する。

尚、ＰＣ引張材の外形や撚り本数、補強線材の線径やコイル径、その等の数値は、上述の実施例に記載した数値に限定されるものではなく、自由に設定することができる。

また、上述の実施例では、補強線材をＰＣ引張材のコンクリート体に対する定着端に巻き付けた例について説明したが、その他プレストレス導入に有効な任意の位置に巻き付けてもよい。

また、上述の実施例では、ＰＣ引張材として１９本撚りＰＣ鋼撚線を用いた例について説明したが、ＰＣ引張材は、ＰＣ鋼棒であってもよく、その他の多数本撚りＰＣ鋼撚線であってもよく、ＰＣ線材がカーボン製等の鋼線材以外のものであってもよい。

本発明方法によりプレストレスを導入するための装置の概略を示す断面図である。 同上のＰＣ引張材に補強線材を巻きつけた状態を示す部分拡大平面図である。 同上の補強線材のＰＣ引張材に巻きつける前の状態を示す平面図である。 本発明方法によりプレストレスが導入されたＰＣ構造物を示す断面図である。 ＰＣ引張材の一例を示す断面図である。

符号の説明

ａ 巻き角度
ｃ コイル半径
ｄ 引張材外径（通常時）
１ ＰＣ引張材
２ 芯線
３ 中間線
４ 側線
５ 防錆樹脂
６ 防錆被覆
１０ 型枠
１１ 端版
１２ 側板
１３ ジャッキ
１４ 補強線材
１５ コンクリート体

Claims (3)

1. 型枠に通したＰＣ引張材を緊張させた状態でコンクリートを打設し、該コンクリートが硬化した後、前記ＰＣ緊張材を解放してプレストレスを導入するプレテンション方式によるプレストレス導入方法において、
   弾性を有する補強線材を予めコイル状に形成しておき、前記ＰＣ引張材を緊張させた状態で、該ＰＣ引張材の所望の位置に前記補強線材を螺旋状に巻きつけ、その状態でコンクリートを打設することを特徴とするプレテンション方式によるプレストレス導入方法。
2. 補強線材のコイル内径を、ＰＣ引張材の緊張していない状態の外径より小さく形成する請求項１に記載のプレテンション方式によるプレストレス導入方法。
3. ＰＣ引張材に複数のＰＣ線材を撚り合わせたＰＣ撚り線を使用し、補強線材を前記ＰＣ鋼撚線の撚り合わせ方向とは逆向きの螺旋状に巻きつける請求項１又は２に記載のプレテンション方式によるプレストレス導入方法。

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